ХАРАКТЕРИСТИК МЕТАЛЛОВ ПОД НАГРУЗКОЙ

Все основные физико-механические характеристики материалов (сопротивление различным видам деформации и разрушению), относят к структурно-чувствительным характеристикам

В области упругих деформаций – структура материала в меньшей степени влияет на свойство металлов.

В области пластических деформаций – более существенно.

Различают макро-, микро- и субмикро- структура металлов (макро – невооруженным глазом → направленный волокна после отливки или проката → на поверхности излома тоже). Длительные нагрузки не оказывают влияния на макроструктуру.

Основной микро – является зерно (кристаллит)→ высокопрочные конструкционные стали и с наибольшими размерами зерен – литые жаропрочные сплавы. (Длительное время растягивающая нагрузка → увеличение размеров зерен, их ориентация в направление главного вектора напряжений, растяжений межзеренных границ. Воздействие повторно-переменных нагрузок → уменьшение размера зерен. Увеличение температуры интенсифицирует эти процессы). Эти процессы существенно влияют на физико-механические характеристики.

Электроннограмма микроструктуры жаропрочного сплава ХН 77 ТЮР (лопатка турбины ГТД) до и после воздействия повышения температуры происходят фазовые превращения, что существенно снижает жаропрочность. Существенное влияние на повреждаемость авиационных конструкций оказывает несовершенство кристаллической решетки, называемое дислокацией. Дислокация - это специфический линейный дефект кристаллической решетки, нарушающей правильное чередование атомных плоскостей.

Если тело находится под нагрузкой, то появляются два важнейших свойства дислокаций: скольжение и переползание. Скольжение всегда сопровождается пластической деформацией материалов.

ПОЯВЛЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ТРЕЩИН ПРИ

РАБОТЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ.

Абсолютное большинство отказов находится в причинно-следственной связи с нарушением целостности (появление трещины) или разрушением элемента конструкции.

Энергия, затрачиваемая на рост трещины, возрастает пропорционально l, а высвобождаемая энергия деформации возрастает пропорционально l².

А – изменение энергии, затрачиваемой на рост трещины в зависимости от её длины;

Кривая В – высвобождающаяся энергия накопления при деформировании;

Кривая С – алгебраическая сумма двух энергий – характеризует энергетический баланс.

До точки x в системе преобладает поглощение энергии, за x энергия начинает высвобождаться. Существует некоторая критическая длина трещины l_кр. Трещины, длина которых меньше l_кр не растут, безопасные трещины, длина которых больше l_кр, при заданном напряжении распространяются самопроизвольно и на практике опасны. Если в конструкции имеется трещина с l< l_кр, то несмотря на высокую концентрацию напряжений в вершине трещины, конструкция сохраняет работоспособность.

l_кр=2Eγ/(πσ²)

Длина безопасной трещины обратно пропорциональна податливости – способности материала к упругому деформированию. Чем > податливость материала, тем < длина безопасности трещины.

ТЕМА №3:

ПОВРЕЖДАЕМОСТЬ АВИАЦИОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ РАБОЧИХ НАГРУЗОК.

ПОВРЕЖДАЕМОСТЬ ОТ ДЛИТЕЛЬНО ПРИЛОЖЕННЫХ НАГРУЗОК.

Поиск по сайту: